隨著國(guó)家法律對(duì)環(huán)保日益嚴(yán)格的要求和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)步，未來(lái)熱工系統(tǒng)將圍繞“節(jié)能增效，可持續(xù)發(fā)展”的主題，向智能化、網(wǎng)絡(luò)化、透明化，保護(hù)、控制、測(cè)量和數(shù)據(jù)通信一體化發(fā)展，新的測(cè)量控制原理和方法不斷得以應(yīng)用，將使機(jī)組的運(yùn)行操作和故障處理，像操作普通計(jì)算機(jī)一樣方便。

1.單元機(jī)組監(jiān)控智能化是熱工自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)展方向

單元機(jī)組DCS的普及應(yīng)用，使得機(jī)組的監(jiān)控面貌煥然一新，但是它的監(jiān)控智能化程度在電力行業(yè)卻沒(méi)有多大提高。雖然許多智能化的監(jiān)視、控制軟件在國(guó)內(nèi)化工、冶金行業(yè)中都有較好的應(yīng)用并取得效益，可在我國(guó)電力行業(yè)直到近幾年才開(kāi)始有所起步。隨著技術(shù)的進(jìn)步，火電廠單元機(jī)組自動(dòng)化系統(tǒng)的智能化將是一種趨勢(shì)，因此未來(lái)數(shù)年里，實(shí)現(xiàn)信息智能化的儀表與軟件將會(huì)在火電廠得到發(fā)展與應(yīng)用，如：儀表智能管理軟件，將對(duì)現(xiàn)場(chǎng)智能傳感器進(jìn)行在線遠(yuǎn)程組態(tài)和參數(shù)設(shè)置、對(duì)因安裝位置和高靜壓造成的零位飄移進(jìn)行遠(yuǎn)程修正，精度自動(dòng)進(jìn)行標(biāo)定，計(jì)算各類(lèi)誤差，并生成標(biāo)定曲線和報(bào)告;自動(dòng)跟蹤并記錄儀表運(yùn)行過(guò)程中綜合的狀態(tài)變化，如掉電、高低限報(bào)警、取壓管路是否有堵或零位是否有飄移等。

閥門(mén)智能管理軟件將對(duì)智能化閥門(mén)進(jìn)行在線組態(tài)、調(diào)試、自動(dòng)標(biāo)定和開(kāi)度階躍測(cè)試，判斷閥門(mén)閥桿是否卡澀，閥芯是否有磨損等，通過(guò)閥門(mén)性能狀況的全面評(píng)估，為實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)性維護(hù)提供決策。

重要轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備的狀態(tài)智能管理軟件將對(duì)重要轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備的狀態(tài)如送風(fēng)機(jī)，引風(fēng)機(jī)，給水泵等，綜合采用基于可靠性的狀態(tài)監(jiān)測(cè)多種技術(shù)，通過(guò)振動(dòng)、油的分析以及電機(jī)診斷，快速分析(是否存在平衡不好，基礎(chǔ)松動(dòng)，沖擊負(fù)荷，軸承磨損)等現(xiàn)象和識(shí)別故障隱患，在隱患尚未擴(kuò)展之前發(fā)出報(bào)警，為停機(jī)檢修提供指導(dǎo)和幫助。

智能化報(bào)警軟件將對(duì)報(bào)警信號(hào)進(jìn)行匯類(lèi)統(tǒng)計(jì)、分析和預(yù)測(cè)，對(duì)機(jī)組運(yùn)行趨勢(shì)和狀態(tài)作出分析、判斷，用以指導(dǎo)運(yùn)行人員的操作;故障預(yù)測(cè)、故障診斷以及狀態(tài)維修等專(zhuān)用軟件，將在提高機(jī)組運(yùn)行的安全性，最大限度地挖掘機(jī)組潛力中發(fā)揮作用。單元機(jī)組監(jiān)控智能化將帶來(lái)機(jī)組檢修方式的轉(zhuǎn)變，以往定期的、被動(dòng)式維護(hù)將向預(yù)測(cè)性、主動(dòng)式為主的維護(hù)方式過(guò)渡，檢修計(jì)劃將根據(jù)機(jī)組實(shí)際狀況安排。

2.過(guò)程控制優(yōu)化軟件將得到進(jìn)一步應(yīng)用

進(jìn)一步提高模擬量控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)范圍和品質(zhì)指標(biāo)，是火電廠熱工自動(dòng)化控制技術(shù)研究的一個(gè)方向。雖然目前有關(guān)自適應(yīng)、狀態(tài)預(yù)測(cè)、模糊控制及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，在電廠控制系統(tǒng)優(yōu)化應(yīng)用的報(bào)道有不少，但據(jù)筆者了解真正運(yùn)行效果好的不多。隨著電力行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的加劇，安全、經(jīng)濟(jì)效益方面取得明顯效果、通用性強(qiáng)、安裝調(diào)試方便的優(yōu)化控制專(zhuān)用軟件(尤其是燃燒和蒸汽溫度優(yōu)化、性能分析軟件、)將會(huì)在電廠得到親睞、進(jìn)一步發(fā)展與應(yīng)用。

目前機(jī)組的AGC均為單機(jī)方式(由調(diào)度直接把負(fù)荷指令發(fā)給投入AGC的機(jī)組)。由于電網(wǎng)負(fù)荷變化頻繁，使投入AGC的機(jī)組始終處于相應(yīng)的變負(fù)荷狀態(tài)，鍋爐的蒸汽壓力和溫度波動(dòng)幅度大，輔機(jī)、閥門(mén)、擋板等設(shè)備動(dòng)作頻繁，這種方式對(duì)機(jī)組和設(shè)備的壽命都會(huì)產(chǎn)生一定的負(fù)面影響。隨著發(fā)電成本的提高，發(fā)電企業(yè)需從各個(gè)角度考慮如何切實(shí)降低電廠運(yùn)行成本，延長(zhǎng)機(jī)組的使用壽命。因此配置全廠負(fù)荷分配系統(tǒng)(即電網(wǎng)調(diào)度向電廠發(fā)一個(gè)全廠負(fù)荷指令，由電廠的全廠負(fù)荷分配系統(tǒng)，以機(jī)組的煤耗成本特性為基礎(chǔ)，在機(jī)組允許的變化范圍內(nèi)，經(jīng)濟(jì)合理地選擇安排機(jī)組的負(fù)荷或變負(fù)荷任務(wù)，使全廠發(fā)電的煤耗成本最低，降低電廠的發(fā)電成本)將是發(fā)電企業(yè)必然的要求，相信不久的將來(lái)，單機(jī)AGC方式將會(huì)向全廠負(fù)荷分配方式轉(zhuǎn)變。

SIS系統(tǒng)將結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，促進(jìn)自身應(yīng)用技術(shù)走向成熟，在確保火電廠安全、環(huán)保、高效益及深化信息化技術(shù)應(yīng)用中發(fā)揮作用。

3.現(xiàn)場(chǎng)總線與DCS相互依存發(fā)展

未來(lái)一段時(shí)間里，現(xiàn)場(chǎng)總線將與DCS、PLC相互依存發(fā)展，現(xiàn)場(chǎng)總線借助于DCS和PLC平臺(tái)發(fā)展自身的應(yīng)用空間，DCS和PLC則借助于現(xiàn)場(chǎng)總線完善自身的功能。

3.1 現(xiàn)場(chǎng)總線與DCS的關(guān)系。

現(xiàn)場(chǎng)總線作為一個(gè)完整的現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)，目前還難以迅速應(yīng)用到整個(gè)電廠中，而DCS雖然是電廠目前在線運(yùn)行機(jī)組的主流控制系統(tǒng)，但由于其檢測(cè)和執(zhí)行等現(xiàn)場(chǎng)儀表信號(hào)仍采用模擬量信號(hào)，無(wú)法滿足工程師站上對(duì)現(xiàn)場(chǎng)儀表進(jìn)行診斷、維護(hù)和管理的要求，限制了控制過(guò)程視野，因此DCS通過(guò)容入通信協(xié)議國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化的現(xiàn)場(chǎng)總線和適合現(xiàn)場(chǎng)總線連接的智能化儀表、閥門(mén)，并將自身的輸出驅(qū)動(dòng)功能分離移到現(xiàn)場(chǎng)或由現(xiàn)場(chǎng)智能驅(qū)動(dòng)器代替，功能簡(jiǎn)單且相對(duì)集中的控制系統(tǒng)下放到采用FCS控制和處理功能的現(xiàn)場(chǎng)智能儀表中，然后由少量的幾根同軸電纜(或光纜)和緊急停爐停機(jī)控制用電纜，通過(guò)全數(shù)字化通信與控制室連接。將有助于降低電廠造價(jià)，提高自身的可靠性，拓寬各自的功能，推動(dòng)各自的發(fā)展。除新建電廠將會(huì)更多的采用現(xiàn)場(chǎng)總線的智能設(shè)備外，也會(huì)成為運(yùn)行多年的機(jī)組下一步的改造計(jì)劃。

3.2 現(xiàn)場(chǎng)總線與PLC的關(guān)系。

現(xiàn)場(chǎng)總線在電廠的應(yīng)用將借助于PLC，這不但因?yàn)镻LC已廣泛應(yīng)用于電廠輔助設(shè)備的控制，將現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)和產(chǎn)品溶合到PLC系統(tǒng)中，成為PLC系統(tǒng)中的一部分或者成為PLC系統(tǒng)的延伸部分，在輔助設(shè)備的控制中將直接明顯地體現(xiàn)其經(jīng)濟(jì)效益。還因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)總線和PLC的制造商間關(guān)系密切，如Contr01.Net、ProfiBus等本身就是由PLC的主要生產(chǎn)供貨商支持開(kāi)發(fā)。

由于電廠現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境惡劣，溫度高、灰塵多、濕度變化大，因此現(xiàn)場(chǎng)總線在電廠應(yīng)用，首先要解決的是自身質(zhì)量。

4.輔助車(chē)間(系統(tǒng))集控將得到全面推廣

隨著發(fā)電廠對(duì)減員增效的要求和運(yùn)行人員整體素質(zhì)的提高，輔助車(chē)間(系統(tǒng))通過(guò)輔控網(wǎng)集控將會(huì)得到進(jìn)一步全面推廣。但在實(shí)施過(guò)程中，目前要解決好以下問(wèn)題：

(1)輔控系統(tǒng)I/O點(diǎn)數(shù)量大(浙江寧海電廠已達(dá)到10000點(diǎn))，各輔助車(chē)間物理位置分散，存在遠(yuǎn)距離通信、信號(hào)衰減和網(wǎng)絡(luò)干擾問(wèn)題，因此監(jiān)控系統(tǒng)主干通信網(wǎng)宜采用多模光纜以確保通信信號(hào)的可靠性。

(2)各輔助控制系統(tǒng)采用不同的控制設(shè)備，控制系統(tǒng)的通信接口協(xié)議不同，甚至不同的物理接口，因此須解決網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的轉(zhuǎn)換問(wèn)題，選型時(shí)應(yīng)事先規(guī)定好各系統(tǒng)間的接口連接協(xié)議。

(3)各個(gè)輔助車(chē)間的控制系統(tǒng)為不同的廠商供貨，由于使用的軟件不同，其操作員站的人機(jī)界面很有可能不一致。因此選型時(shí)應(yīng)注意上位機(jī)軟件，設(shè)計(jì)統(tǒng)一的人機(jī)界面，采用統(tǒng)一的風(fēng)格及操作方式，以便方便各系統(tǒng)畫(huà)面接入BOP網(wǎng)絡(luò)。

輔助車(chē)間集控系統(tǒng)能否實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)目標(biāo)，除了自身的技術(shù)以外，很大程度上取決于輔助系統(tǒng)本身的自動(dòng)投入情況。因此高可靠性的執(zhí)行機(jī)構(gòu)、動(dòng)作靈活可靠的限位開(kāi)關(guān)、智能化的變送器將會(huì)得到應(yīng)用。